Ultra-HD Visualisierung
Intelligente Steuerung aller Prozesse
Als 4D-Druck bezeichnet die Heidelberger Druckmaschinen AG die digitale, flexible, farbige und individuelle Bedruckung von dreidimensionalen Objekten. In nahezu allen Digitaldruckmaschinen von Heidelberg ist dabei eine Industrial-Computer-Plattform von Kontron aus der KBox-Serie implementiert. Mit Kontrons KBox als zentralen Rechenknoten hat Heidelberg einen neuen Hochleistungs-Leitstand entwickelt, der neue Maßstäbe setzt hinsichtlich Leistungssteigerung, Produktionssicherheit und Bedienkomfort von Druckprozessen.
Bild: Kontron AG"Max liebt Müsli." Das prangt in feinen Lettern auf einer zylinderförmigen, bunt bedruckten Dose im Heidelberger Mymuesli-Laden, der in zentraler Lage im Herzen der altehrwürdigen Universitätsstadt gelegen ist. Die Box, inklusive personalisierter Grußbotschaft auf der Rückseite, ist ein echtes Unikat, eine im gleichen Design gibt es nicht. Für die individuelle Gestaltung der Müsliverpackung sorgt eine mitten im Verkaufsraum platzierte, mannshohe Druckmaschine: die Omnifire 250.
Bild: HeidelbergHightech zum Anfassen und Geniessen
Es handelt sich bei der Omnifire 250 um eine Hightech-Druckmaschine der Heidelberger Druckmaschinen AG (Heidelberg). Sie bedruckt im Handumdrehen die Verpackung der individuell zusammengestellten Müsli-Mischungen mit Rezeptideen, Fotos und so manchen Lebensweisheiten. Die Müsli-Freunde im Laden staunen, denn vom ersten Design-Entwurf, den der Kunde auf einem Touchscreen erstellt, bis hin zur fertig bedruckten Packung vergehen nur wenige Augenblicke.
In der Drucktechnik zählt die Zeit
Mehr noch als im Müsli-Laden zählen in der Druckerei Schnelligkeit und Effizienz. Zeit ist Geld. Jede gesparte Minute bedeutet zusätzliche Kapazitäten und damit einen höheren Umsatz. Bei Maschinen, die bis zu 18.000 Offsetbögen pro Stunde bedrucken, kommen dabei schnell stattliche Summen zusammen. Unabhängig von ihrer Größe werden die Druckmaschinen deshalb auch im industriellen Betrieb per Touchscreen gesteuert. Der Leitstand Prinect Press Center 2 schafft mit modernster Technologie, intelligenten Automatismen und einem perfekten Datenmanagement die Voraussetzung für eine effiziente Produktion.
Bild: Kontron AGUltra-HD-Auflösung als Herausforderung
Überwacht wird der Druckvorgang dort an einem riesigen 65" großen Wallscreen. Der Bildschirm hat eine Diagonale von 160cm und eine stattliche 4k-, Ultra-HD-Auflösung, die im industriellen Bereich eher selten zu finden ist. Nur so lassen sich im produktiven Einsatz alle wichtigen Kennzahlen zu komplexen Druckvorgängen auf einen Blick erfassen. Die Rüstzeit, also der Zeitraum, der benötigt wird, um einen Auftrag auf der Druckmaschine einzurichten, verkürzt sich dank des modernen Leitstandmonitors noch einmal erheblich. 2014 hatten die Ingenieure mit der Entwicklung des Leitstands begonnen. Dabei war es für sie eine große Herausforderung, die hohe Auflösung des Wallscreens zu bewerkstelligen. Ultra HD stellt hohe Anforderungen an die Leistungsfähigkeit des Leitstandrechners, an dem alle wichtigen Informationen zur Steuerung der Druckmaschine zusammenlaufen. Hubert Blüm, verantwortlich für den Einkauf elektronischer Automatisierungskomponenten bei Heidelberg, erläutert den Hintergrund: "Ultra-HD-Technologie gibt es heute in jedem gut sortierten Elektronikfachmarkt, doch im industriellen Umfeld ist das nicht selbstverständlich. Dort sind die Komponenten einer viel stärkeren Belastung ausgesetzt. 'Industrietaugliches Ultra HD', das kann nicht jeder."
Zuverlässigkeit ist von größter Bedeutung
"Wir erwarten höchste Zuverlässigkeit von unseren Komponenten. Unsere Druckmaschinen laufen rund um die Uhr, 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche und sind als Investitionsgut nicht selten 15 bis 20 Jahre im Einsatz. Lange Wartungsintervalle sind dabei das A und O", ergänzt Frank Reitter, Entwicklungsingenieur im Bereich Elektronikkomponenten bei Heidelberg. Zusätzlich zur Bildschirmauflösung verlangen auch die aufwändigen, in die Druckmaschinen integrierten Farb-und Qualitäts-Messsysteme viel Rechenpower. Insbesondere die automatischen Inline-Messsysteme setzen eine hohe Leistungsfähigkeit der verbauten Computerhardware voraus. Sie erfassen in Sekundenbruchteilen Farbgenauigkeit und andere Erscheinungsmerkmale der Druckerzeugnisse und regeln sie bei eventuellen Abweichungen selbständig aus, ein extrem aufwändiges und rechenintensives Verfahren.
Leistungsstark, robust und langlebig
Kurz und knapp lauten die Anforderungen der Entwicklungsabteilung bei Heidelberg für den neuen Industrie-PC als technologisches Herz des neuen Leitstands: 'Leistungsstark, robust und langlebig.' Zulieferer, die den Ansprüchen von Heidelberg gerecht werden können, sind nur spärlich gesät. Fündig wurde der Druckmaschinen-Hersteller schließlich bei seinem langjährigen Partner Kontron. "Wir pflegen seit Jahren eine vertrauensvolle Zusammenarbeit und kennen Kontron als wirklich kompetenten Partner im Bereich der industriellen Computer", so Reitter.
Bild: Kontron AGParallele Entwicklungsarbeit
Der Zufall spielt den beiden Partnern perfekt in die Hände. Während im Jahr 2014 die Ingenieure bei Heidelberg an einem neuen Leitstand arbeiten, beschäftigen sich die Kontron-Entwickler 280 Kilometer weiter südlich mit einem neuen Produkt, den Industriecomputern der KBox C-Serie. Das Ziel der Augsburger Hightech-Spezialisten war es, die KBox-Reihe vor allem in zwei Punkten zu verbessern: Der Kunde soll die Systeme jetzt individuell nach seinen Anforderungen konfigurieren können und es sollen verschiedene Leistungsstufen angeboten werden: Lüfterlose, wartungsfreie Rechensysteme und hochgradig robuste Hochleistungsrechner - beides soll gleichermaßen realisierbar sein.
Die KBox als Lösung
Die KBox ist damit die ideale Basis für Heidelberg als Rechnerplattform. Sie kann nahezu in ihrem gesamten Portfolio eingesetzt werden: von Bogenoffsetmaschinen der Speedmaster-Reihe bis hin zu den Digitaldruckmaschinen der Fire-Familie. Die Entwicklung beider Systeme, dem Leitstand und den Industrie-Computern, läuft fortan parallel ab. In regelmäßigen Projektreviews tauschen sich die Experten beider Firmen aus und arbeiten zielgerichtet an einer optimalen Lösung. Heidelberg erwartet zum Beispiel eine Vielzahl von Schnittstellen, ohne dass Erweiterungskarten notwendig sind. Dies lässt Kontron wiederum direkt in die Optionen der Konfiguration bei der KBox einfließen. Reitter ist mit der Flexibilität der Kontron KBox-Serie sehr zufrieden: "Die Skalierbarkeit des Systems hat uns überzeugt. Von der kleinen KBox, die lüfterlos betrieben werden kann, bis hin zu den größeren KBoxen, die mit sehr leistungsstarken CPUs ausgestattet sind, ist vieles möglich. Gerade im Entwicklungsprozess ist es ein großer Vorteil, wenn man Systeme entsprechend anpassen kann, sobald es notwendig wird."
Bild: Kontron AGSkalierbar und flexibel
Die Kontron-Lösung bewährt sich schnell. Zunächst bei In-House-Tests des neuen Leitstands in Heidelberg, später auch im produktiven Einsatz bei Testkunden. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Stand 2016 ist in allen Bogenoffset-Druckmaschinen und nahezu allen Digitaldruckmaschinen von Heidelberg mindestens eine Kontron KBox implementiert. Ihre Aufgaben sind so vielfältig wie essenziell: Als Steuerzentrale zur Bedienung der Druckmaschine, Farbmessung und Qualitätskontrolle, Analyse der druckmaschineneigenen Predictive-Maintenance-Daten, um frühzeitig den Wartungsbedarf anzuzeigen, und Auftragsdaten für die Optimierung von Druckereiabläufen auszuwerten. Die Kontron KBox dient dabei als zentraler Rechenknoten zur Sammlung und Auswertung aller Daten, die von den Druckmaschinen geliefert werden. Durch die Leistungsstärke des Systems ist auch die Darstellung am Ultra-HD-Wallscreen problemlos möglich. "Dank der 4k-Auflösung können wir viel mehr Informationen an zentraler Stelle abbilden und damit die Bedienung ganz anders gestalten. Der Anwender wird viel besser unterstützt und kann noch produktiver agieren", erläutert Reitter.
Technische Merkmale der KBox-C-Serie
Die Kontron KBox-C-Serie wurde speziell für den Einsatz in Schaltschränken im Automatisierungsumfeld konzipiert. Dank des modularen Designs auf Basis von COMe Modulen sind die Systeme höchst skalierbar und ermöglichen so jederzeit Erweiterungen oder Anpassungen. Unterschiedliche Gehäusevarianten ermöglichen einen platzsparenden Einbau. Die Systeme der KBox-C-Familie sind mit leistungsstarken CPUs bis hin zu Prozessoren der 6. Generation der Intel-Core-i3/i5/i7-Prozessorreihe und für höchste Performance-Anforderungen auch mit Intel-XEON-Prozessoren ausgestattet. Mit einer Vielzahl von Schnittstellen sowie unterschiedlichen Speicher- und Erweiterungsmöglichkeiten sind die Computer Plattformen der KBox-C-Serie höchst flexibel und lassen sich einfach an spezielle Anforderungen anpassen. Erweiterungen können über PCIe-Slots bzw. Mini-PCIe Steckplätze einfach und bedarfsgerecht integriert werden. Die KBox-C-102 Serie unterstützt Kontron Approtect, eine Security Lösung, die für eine komplette Wahrung von IP-Rechten sorgt sowie Kontron Aprotect Licensing, das neue Geschäftsmodelle wie 'pay per use', zeitbegrenzte Demoversionen oder Aktivierungs- bzw. Deaktivierungsfunktionen ermöglicht. Nicht nur in der Drucktechnologie sind zur Bewältigung der wachsenden Datenmengen im Produktionsprozess stärker spezialisierte, hochwertige und robuste Computer erforderlich, die sowohl Leistung als auch verlässliche Konnektivität bieten. So werden Kontrons industrietaugliche und robuste Rechnerplattformen als Rackmount Variante in besonders fordernden Umgebungen eingesetzt, in denen sie beispielsweise bei der Erschließung von Ölfeldern in einigen der schwierigsten Gebiete der Welt auch eine robuste Handhabung aushalten und unter extremen Umweltbedingungen rund um die Uhr einsatzfähig sind.
Kontron-Rackmount-Systeme und Workstations für anspruchsvolle Umgebungen
Kontrons Rackmount-Systeme der Serie ZINC19 und die Workstation HPW410 wurden speziell für anspruchsvolle und fordernde Umgebungsbedingungen entwickelt und eignen sich daher für Anwendungen mit erhöhten Temperaturanforderungen und hoher mechanischer Beanspruchung. Effiziente Kühlungs-Konzepte, wartungsfreies und kundenspezifisch anpassbares Design, High Performance Computing (HPC) sowie eine hohe Grafikleistung zeichen die Systeme aus.. So bietet beispielsweise die High Performance Workstation HPW410 Platz für bis zu drei GPGPU Einsteckkarten, dies prädestiniert das System beispielsweise für Anwendungen in der industriellen Bildverarbeitung wie auch für die Auswertung bildgebender Verfahren aus dem medizinischen Bereich. Die Workstation bewältigt rechenaufwändige Prozesse und große Datenmengen dank bis zu zwei verbauter Intel-Xeon-Prozessoren mühelos. Alle Rackmount Systeme und Workstations lassen sich durch ihren modularen Aufbau und zahlreiche Erweiterungsmöglichkeiten passgenau auf individuelle Anwendungsszenarien zuschneiden. Optional werden auch Security Lösungen wie Kontron Approtect und Kontron Approtect Licensing unterstützt.
Als 4D-Druck bezeichnet die Heidelberger Druckmaschinen AG die digitale, flexible, farbige und individuelle Bedruckung von dreidimensionalen Objekten. In nahezu allen Digitaldruckmaschinen von Heidelberg ist dabei eine Industrial-Computer-Plattform von Kontron aus der KBox-Serie implementiert. Mit Kontrons KBox als zentralen Rechenknoten hat Heidelberg einen neuen Hochleistungs-Leitstand entwickelt, der neue Maßstäbe setzt hinsichtlich Leistungssteigerung, Produktionssicherheit und Bedienkomfort von Druckprozessen.
Bild: Kontron AG"Max liebt Müsli." Das prangt in feinen Lettern auf einer zylinderförmigen, bunt bedruckten Dose im Heidelberger Mymuesli-Laden, der in zentraler Lage im Herzen der altehrwürdigen Universitätsstadt gelegen ist. Die Box, inklusive personalisierter Grußbotschaft auf der Rückseite, ist ein echtes Unikat, eine im gleichen Design gibt es nicht. Für die individuelle Gestaltung der Müsliverpackung sorgt eine mitten im Verkaufsraum platzierte, mannshohe Druckmaschine: die Omnifire 250.
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Kontron Embedded Computers GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 6 2017 - 19.06.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
